Nanotechnologie nu - Persbericht: nieuwe familie van wielachtige metalen clusters vertoont unieke eigenschappen

Home > Media > Nieuwe familie van wielachtige metalen clusters vertoont unieke eigenschappen

Een multi-instituut onderzoeksteam synthetiseerde een familie van nanowielachtige metalen clusters, elk met specifieke eigenschappen - zoals fluorescentie en verschillende soorten magnetisme - die technologieën van de volgende generatie zouden kunnen bevorderen. CREDIT
Polyoxometalaten, Tsinghua University Press

Abstract:
Hoewel het wiel niet opnieuw hoeft te worden uitgevonden, zijn er volgens een in China gevestigd onderzoeksteam van meerdere instituten voordelen verbonden aan de ontwikkeling van nieuwe nanowielen. De groep vervaardigde een nieuwe familie van metaalverbindingen, die elk unieke eigenschappen vertonen die wenselijk zijn voor technologieën van de volgende generatie, zoals geavanceerde sensoren.

Nieuwe familie van wielachtige metalen clusters vertoont unieke eigenschappen

Tsinghua, China | Geplaatst op 14 april 2023

Hun bevindingen werden op 12 maart online beschikbaar gesteld in Polyoxometalates.

"Polymetaalcomplexen zijn niet alleen van groot belang vanwege hun aantrekkelijke moleculaire structuur, maar ook vanwege hun veelzijdige toepassingen op verschillende gebieden", zegt co-corresponderende auteur Yan-Zhen Zheng, professor aan het Frontier Institute of Science and Technology (FIST) in Xi' een Jiaotong-universiteit.

Polymetaalcomplexen, die meerdere atomen van verschillende metalen of een combinatie van metalen en andere elementen omvatten, hebben het potentieel om materialen specifieke eigenschappen te geven als de moleculen kunnen worden gesynthetiseerd, zei Zheng. Dergelijke eigenschappen omvatten het vermogen om te fluoresceren of te gloeien, en magnetische eigenaardigheden die drastische temperatuurveranderingen en controle mogelijk maken.

Zheng en zijn team concentreerden zich op het creëren van polymetallische complexen gemaakt met lanthanide-elementen, een groep van 15 metalen materialen die ook bekend staan als zeldzame aardelementen. Ze gebruikten specifiek europium, terbium en gadolinium.

"Van alle polymetallische complexen hebben op lanthanide gebaseerde verbindingen ongekende aandacht getrokken vanwege hun interessante magnetische en luminescentiegedrag, " zei Zheng. "Verschillende van dergelijke verbindingen zijn met succes geïsoleerd, maar directe synthese was een uitdaging."

De componenten van de complexen die nodig zijn, zijn geometrisch divers en vereisen volgens Zheng een aanzienlijke coördinatie.

"Eerdere bevindingen toonden aan dat het beheersen van de hydrolyse - het afbreken van een verbinding met water - van lanthanide-metaalionen in aanwezigheid van geschikte organische liganden een krachtige strategie zou zijn om de gewenste soorten te verkrijgen, " zei Zheng. Een ligand is een molecuul dat zich bindt aan een metaalatoom. De toevoeging ervan aan het complex kan de structuur stabiliseren.

De onderzoekers gebruikten hydrolyse om lanthaniden af te breken in een bad met een ligand genaamd tricine. Tricine bevat meerdere armen van zuurstof en waterstof, wat betekent dat het een groot aantal metalen kan herbergen en de resulterende clusters kan helpen stabiliseren.

"Door de eenvoudige hydrolysereactie hebben we drie lanthanide nanoclusters gesynthetiseerd en röntgendiffractieanalyses gebruikt om hun stabiele, wielachtige structuur te onthullen, " zei Zheng. "Door de aanwezigheid van verschillende lanthanide-metaalionen in deze analogen, vertoont elke verbinding onderscheidende eigenschappen."

De op europium gebaseerde cluster fluoresceerde rode emissies, terwijl de op terbium gebaseerde cluster groene emissies fluoresceerde. De op gadolinium gebaseerde cluster vertoonde potentiële toepassingen in magnetische koeling. Volgens Zheng gaat de onderzoeksgroep door met het onderzoeken van de synthese en toepassing van deze clusters.

Andere bijdragers zijn onder meer Peng-Fei Sun, Xiao-Nan Zhang, Cai-Hong Fan en co-corresponderende auteur Wei-Peng Chen, allemaal met FIST, het State Key Laboratory of Mechanical Behavior for Materials, het MOE Key Laboratory for Nonquilibrium Synthesis of Condensed Matter, het Xi'an Key Laboratory of Sustainable Energy and Materials Chemistry en de School of Chemistry aan de Xi'an Jiaotong University

De National Science Foundation of China, het Special Support Plan van de provincie Shaanxi voor jong toptalent, het Instrument Analysis Centre van Xi'an Jiaotong University en het Fundamental Research Fund for Central Universities ondersteunden dit werk.

####

Over Tsinghua University Press
Over Polyoxometalaten

Polyoxometalates is een collegiaal getoetst, internationaal en interdisciplinair onderzoekstijdschrift dat zich richt op alle aspecten van polyoxometalaten, opgenomen in snelle beoordeling en snelle publicatie, gesponsord door Tsinghua University en uitgegeven door Tsinghua University Press. Inzendingen worden gevraagd op alle actuele gebieden, variërend van basisaspecten van de wetenschap van polyoxometalaten tot praktische toepassingen van dergelijke materialen. Polyoxometalates biedt lezers een aantrekkelijke mix van gezaghebbende en uitgebreide recensies, origineel baanbrekend onderzoek op het gebied van communicatie en full paper-formaten, opmerkingen en hoogtepunten.

Over SciOpen

SciOpen is een professionele open access-bron voor het ontdekken van wetenschappelijke en technische inhoud die is gepubliceerd door de Tsinghua University Press en haar uitgeverspartners, en biedt de wetenschappelijke uitgeversgemeenschap innovatieve technologie en marktleidende capaciteiten. SciOpen biedt end-to-end services voor het indienen van manuscripten, peer review, contenthosting, analyse en identiteitsbeheer en deskundig advies om de ontwikkeling van elk tijdschrift te garanderen door een reeks opties te bieden voor alle functies zoals tijdschriftlay-out, productieservices, redactionele services, Marketing en promoties, online functionaliteit, etc. Door het publicatieproces te digitaliseren, vergroot SciOpen het bereik, vergroot het de impact en versnelt het de uitwisseling van ideeën.

Voor meer informatie, klik hier

Kontakte:
Yao Meng
Tsinghua Universitaire Pers
Kantoor: 86-108-347-0574

Als u een opmerking heeft, alstublieft Neem contact op met ons op.

Uitgevers van nieuwsberichten, niet 7th Wave, Inc. of Nanotechnology Now, zijn zelf verantwoordelijk voor de juistheid van de inhoud.

Bladwijzer: